内容正文:
课时作业(十四) 科学使用含氯消毒剂
基础达标练
1.下列物质属于纯净物的是( )
A.漂白粉 B.盐酸
C.氯水 D.液氯
解析:选D 漂白粉为氯化钙、次氯酸钙组成的混合物,A错误;盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物,故B错误;氯水是氯气的水溶液,属于混合物,C错误;液氯是液态氯气,属于纯净物中的单质,D正确。
2.“84”消毒液在日常生活中使用广泛,该消毒液无色,有漂白作用。它的有效成分是下列物质中的一种,这种物质是( )
A.NaClO B.NaOH
C.KMnO4 D.Na2O2
解析:选A “84”消毒液的有效成分是NaClO。
3.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.②③⑥
解析:选C 能使干燥的蓝色石蕊试纸变红说明溶液显酸性,而后褪色,说明溶液中有表现漂白性的物质。Cl2溶于水后得到氯水,既表现酸性又表现漂白性。盐酸酸化的漂白粉溶液既表现酸性又表现漂白性。
4.下列关于含氯化合物的说法中正确的是( )
A.氯水中由于Cl2完全与H2O反应,故无Cl2存在
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C.HClO是一种稳定性较强的弱酸
D.“84”消毒液能用于杀菌消毒,也具有一定的漂白作用
解析:选D 氯水中有Cl2分子存在,A不正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,B不正确;HClO见光易分解,稳定性差,C不正确;“84”消毒液中的NaClO会产生HClO,即能用于杀菌消毒,也可用于漂白,D正确。
5.下列关于氯水的叙述中,正确的是( )
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色
解析:选A 新制氯水中有分子(H2O、Cl2、HClO),也有离子(H+、Cl-、ClO-、OH-),故滴入AgNO3溶液会产生白色沉淀AgCl。HClO不稳定,光照时会产生O2,HClO又具有漂白性,故氯水可使有色布条褪色。
6.向新制氯水中加入少量下列物质,其实验现象能说明氯水具有漂白性的是( )
A.加入碳酸钙粉末有气体产生
B.加入含有酚酞的NaOH溶液,红包褪去
C.加入氯化亚铁溶液,溶液显棕黄色
D.加入红墨水,溶液褪色
解析:选D 加入的碳酸钙能和氯水中的H+反应,产生气体,说明溶液中含有H+,A项错误;加入含有酚酞的NaOH溶液,红色褪去,也可能是H+与OH-反应使溶液PH降低造成的,B项错误;加入氯化亚铁溶液,溶液显棕黄色,说明氯水具有氧化性,C项错误;加入红墨水,溶液褪色,说明氯水具有漂白性,D项正确。
7.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2H2O+2Cl2↑,用久置漂白粉和浓盐酸反应得到的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
解析:选A 漂白粉为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,因HClO的酸性比碳酸的弱,所以漂白粉易与空气中的CO2和H2O反应生成CaCO3和HClO,HClO不稳定,见光易分解,久置漂白粉的成分为Ca(ClO)2、CaCO3和CaCl2,加入浓盐酸后生成CO2以及Cl2,盐酸另挥发,则用久置漂白粉和浓盐酸反应得到的氯气中,可能含有的杂质气体有①CO2、②HCl、③H2O。
8.已知NaClO溶液与CO2能发生如下反应:NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO,下列叙述错误的是( )
A.HClO比H2CO3的酸性弱
B.加入少量盐酸可增加NaClO溶液的漂白性
C.通入少量Cl2可增强NaClO溶液的漂白性
D.“84”消毒液的有效成分是Ca(ClO)2,可用于消毒
解析:选D 由该反应的化学方程式,可知H2CO3比HClO的酸性强;由NaClO+HCl===NaCl+HClO可知,加入少量盐酸可增强NaClO溶液的漂白性;由Cl2+H2O===HCl+HClO可知,通入少量Cl2可增强NaClO溶液的漂白性;“84”消毒液的有效成分为NaClO而不是Ca(ClO)2。
9.世界卫生组织将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。为什么ClO2可以用作饮用水消毒剂?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:ClO2中Cl为+4价,具有较高的化合价,具有较强的氧化性,可用作饮用水消毒剂。
能力提升练
10.过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。
(1)CaO2溶于盐酸可得H2O2,反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________。
(2)CaO2在保存时要密封,避免接触水蒸气和二氧化碳。水蒸气与CaO2反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后,池塘水中浓度增加的离子有________(填字母)。
A.Ca2+ B.H+
C.CO D.OH-
(4)已知:CaO2在350 ℃时迅速分解生成CaO和O2。取某CaO2样品10 g(含有少量CaO杂质),充分加热后剩余固体的质量为8.4 g,则该样品中CaO2的质量分数为________。
解析:(1)过氧化钙(CaO2)的性质与过氧化钠相似,与盐酸反应的化学方程式为CaO2+2HCl===CaCl2+H2O2。
(2)CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式分别为2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑、2CaO2+2CO2===2CaCO3+O2。
(3)2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑,所以池塘水中的Ca2+、OH-浓度增加,酸、碱中和使H+的浓度减小,Ca(OH)2与CO生成CaCO3沉淀使CO的浓度减小。(4)根据题意可利用“差量法”求解该样品中CaO2的质量,设固体中含CaO2的质量为x,
2CaO22 CaO+O2↑ Δm
144 112 32
x (10-8.4) g
解得x=7.2 g
则该样品中CaO2的质量分数为×100%=72%。
答案:(1)CaO2+2HCl===CaCl2+H2O2
(2)2CaO2+2H2O(g)===2Ca(OH)2+O2
(3)AD (4)72%
11.某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)。请回答下列问题:
(1)A为实验室制氯气的发生装置,化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
某学生用12 mol·L-1的浓盐酸100 mL和足量的MnO2反应制Cl2,实际得到的Cl2________6.72 L(填“<”“>”或“=”)。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是________________________________________________________________________
______________________。
②Cl2中含HCl,会发生反应2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O,为避免此副反应的发生,可将装置作何改进:________________________________________________________________________。
(4)C装置的作用是________________________________________________________________________。
解析:(1)加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,但稀盐酸和二氧化锰不反应,则实际得到的V(Cl2)<6.72 L;(2)氯气与消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(3)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2,则可将B装置冷却来避免该副反应的发生;②因浓盐酸易挥发,则另一个副反应为HCl与消石灰反应,所以应除去氯气中的HCl,即在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶可除去HCl; (4)因氯气有毒,则装置C的作用为吸收未反应完的氯气,防止污染空气。
答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O <
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)①冷却B装置(或将B装置放在冷水浴中)
②在装置A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
(4)吸收未反应完的氯气,防止污染空气
12.已知反应:3H2O2+2H2CrO4===2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O。在该反应中H2O2 (O为-1价)只发生如下变化过程:H2O2→O2
(1)该反应中被氧化的物质是________。
(2)用单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目。
3H2O2+2H2CrO4===2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O
(3)如反应中转移了0.6 mol电子,则产生______mol的O2。
解析:(1)由H2O2→O2可知,H2O2中氧元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化。
(2)H2CrO4中铬元素的化合价从+6价降低为+3价,得电子,H2O2中氧元素的化合价由-1价升高到0价,失电子,因此箭头由O指向Cr,电子总数为2×(6-3) =6。用单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目,即
3H2O2+2H2C6e-rO4===2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O。
(3)如反应中转移了0.6 mol电子,则生成氧气的物质的量为0.3 mol。
答案:(1)H2O2
(2)3H2O2+2H2C6e-rO4===2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O
(3)0.3
13.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛,某兴趣小组通过题图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
图1
,图2)
(1)仪器D的名称是______________;安装F中导管时,应选用图2中的________。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是
________________________________________________________________________。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是________________________________________________________________________。
解析:(1)根据仪器特征,可知仪器D是锥形瓶;F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b。
(2)为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢,故滴加稀盐酸的速度要慢。
(3)F装置中发生Cl2+2KI===2KCl+I2时,淀粉遇碘变蓝,而F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2。
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为4H++5ClO=Cl-+4ClO2↑+2H2O;在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2生成。
答案:(1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2
(4)4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
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